CN102414763A - 具有连接部件的多芯同轴电缆及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种具有连接部件的多芯同轴电缆，从而可以容易地处理末端，该多芯同轴电缆尺寸精度高并且使故障频率尽可能减小。该多芯同轴电缆包括被外部电缆覆盖物覆盖的多根同轴电缆，各同轴电缆包括彼此同轴地顺序形成在中心导体的外周上的绝缘体、外部导体和外部护套。在多根同轴电缆的端部，多根同轴电缆从外部电缆覆盖物中露出并且并排地布置。连接部件与多芯同轴电缆的上述端部相连，多根同轴电缆的各中心导体和各外部导体与连接部件的对应端子部分导电地连接。覆盖部件在外部电缆覆盖物与连接部件之间覆盖多根同轴电缆的外周，并且从覆盖部件的与连接部件相邻的端部到连接部件的边缘的距离小于或等于20mm。

Description

具有连接部件的多芯同轴电缆及其制造方法
技术领域
本发明涉及附接有连接部件的多芯同轴电缆及其制造方法。
背景技术
日本专利申请No.2003-123552(专利文献1)公开了一种由多根超细同轴电缆组成的多芯同轴电缆，各同轴电缆扭绞在一起且均具有：内部导体，其具有约0.15mm或更小的外径并被绝缘体覆盖；外部导体，其设置在绝缘体的外周上；以及外套，其包覆在外部导体的外侧。在超细同轴电缆中，以预定间隔设置有平行的结合部分和非结合部分。
在要将多芯同轴电缆连接到例如电路板等连接部件的场合下，通过手动步骤来执行末端处理，该末端处理涉及使各同轴电缆的中心导体和外部导体从多芯同轴电缆的电缆护套中露出并且通过焊接方法将上述中心导体和外部导体连接到电路板上。在要将多芯同轴电缆用于例如内窥镜等医疗装置时，在某些情况下可能需要使从电缆护套的端部到电路板的距离减小到例如约2至3mm的尺寸以便尽可能地限制同轴电缆的露出量。在这种情况下，通过手动步骤对同轴电缆执行末端处理是困难的，并且趋于使尺寸精度差、缺陷率高。可以想到的是：通过挤捏电缆护套并使其移动从而使同轴电缆露出更长的处理长度，并且随后使护套回到初始位置；然而，对于护套具有高粘着力的多芯同轴电缆而言，护套可能不易于移动，从而使末端处理变得困难。
发明内容
<技术问题>
因此，本发明旨在提供一种容易执行末端处理、尺寸精度良好且缺陷率极低的附接有连接部件的多芯同轴电缆及其制造方法。
<技术方案>
为了实现这个目的，提供一种端部带连接部件的多芯同轴电缆，所述多芯同轴电缆包括多芯同轴电缆、连接部件和覆盖部件。在所述多芯同轴电缆中，所述多芯同轴电缆由共同地被电缆护套覆盖的多根同轴电缆组成，各个所述同轴电缆包括围绕中心导体同轴地顺序布置的绝缘体、外部导体和护套。在所述多芯同轴电缆的一个端部处所述多个同轴电缆从所述电缆护套中露出并且并排布置。所述连接部件与所述多芯同轴电缆的所述一个端部相连，所述多根同轴电缆的中心导体和外部导体导电地连接到所述连接部件的对应端子部分。所述覆盖部件在所述电缆护套与所述连接部件之间覆盖所述多根同轴电缆的外周，所述覆盖部件设置为使得从所述覆盖部件的位于连接部件侧的端部到所述连接部件的边缘的距离是20mm或更小。
在本发明的端部带连接部件的多芯同轴电缆中，可选地，所述多根同轴电缆分为多个同轴电缆组，并且在所述多个同轴电缆组之中所述多根同轴电缆分别并排地布置，所述多个同轴电缆组以搭接的方式与所述连接部件相连。在这种情况下，在所述多个同轴电缆组的各个组中，所述外部导体优选地在相同的位置露出并且以一体的方式导电地连接到接地端子。在优选的实例中，从所述覆盖部件的位于连接部件侧的所述端部到所述连接部件的边缘的距离是5mm或更小。所述覆盖部件的一个实例是由热收缩性树脂形成的热收缩管。
本发明的另一个方面提供一种用于制造端部带连接部件的多芯同轴电缆的方法，所述多芯同轴电缆具有多芯同轴电缆和连接部件，并且所述多芯同轴电缆具有共同被电缆护套覆盖的多根同轴电缆。各个所述同轴电缆包括围绕中心导体同轴地顺序布置的绝缘体、外部导体和护套。所述制造方法包括护套剥除步骤、排布步骤、末端处理步骤、导体连接步骤和覆盖安装步骤。在所述护套剥除步骤中，剥除端部处的所述电缆护套，以使所述多根同轴电缆露出。在所述排布步骤中，将露出的多根同轴电缆并排布置。在所述末端处理步骤中，使所述多根同轴电缆中的每根同轴电缆的中心导体和外部导体露出。在所述导体连接步骤中，将所述同轴电缆的中心导体和外部导体分别导电地连接到所述连接部件的端子部分。在所述覆盖安装步骤中，将覆盖部件在所述电缆护套与所述连接部件之间安装至所述多根同轴电缆的外周上，从而使得自所述覆盖部件的位于连接部件侧的端部到所述连接部件的边缘的距离是20mm或更小。
在本发明的用于制造端部带连接部件的多芯同轴电缆的方法中，优选地，在所述排布步骤中，将所述多根同轴电缆分为多个同轴电缆组，并且在所述多个同轴电缆组中所述多根同轴电缆分别并排地布置；并且在所述导体连接步骤中，将所述多个同轴电缆组以搭接的状态与所述连接部件相连。优选地，在所述末端处理步骤中，使所述多个同轴电缆组中的外部导体在所述连接部件上的相同位置露出。在所述导体连接步骤中，使所述外部导体以一体的方式导电地连接到接地端子。在优选的实例中，在所述覆盖安装步骤中，将所述覆盖部件安装成使得从所述覆盖部件的位于连接部件侧的所述端部到所述连接部件的边缘的距离是5mm或更小。
<有益效果>
根据本发明的端部带连接部件的多芯同轴电缆，可以用所设置的覆盖部件来充分地保护已经从所述电缆护套中露出的同轴电缆，从而使从所述覆盖部件的端部到所述连接部件的距离是20mm或更小。另外，根据本发明的用于制造端部带连接部件的多芯同轴电缆的方法，在安装所述覆盖部件之前同轴电缆的末端处理期间，所述同轴电缆从所述电缆护套中露出的长度足够长从而能有效地执行末端处理步骤。因此，可以显著地改善同轴电缆末端处理期间的可操作性，可以改善端部带连接部件的多芯同轴电缆的后续处理的尺寸精度，并且可以获得极低的缺陷率。
附图说明
图1是示出根据本发明的端部带连接部件的多芯同轴电缆的实施例的端部的局部展开图，其中，区域(a)是沿垂直于电路板的方向看到的视图，区域(b)是沿平行于电路板的方向看到的视图。
图2是构成根据本发明的端部带连接部件的多芯同轴电缆的实施例的多芯同轴电缆的横截面图。
图3是在根据本发明的端部带连接部件的多芯同轴电缆的实施例中所包括的同轴电缆的横截面图。
图4是用于制造根据本发明的端部带连接部件的多芯同轴电缆的方法的实施例的示例，并且示出执行末端处理之前的多芯同轴电缆的端部的侧视图。
图5是用于制造根据本发明的端部带连接部件的多芯同轴电缆的方法的实施例的示例，并且示出剥除预定电缆护套和屏蔽层之后的多芯同轴电缆的端部的侧视图。
图6是用于制造根据本发明的端部带连接部件的多芯同轴电缆的方法的实施例的示例，并且示出翻折屏蔽层之后的多芯同轴电缆的端部的侧视图。
图7是用于制造根据本发明的端部带连接部件的多芯同轴电缆的方法的实施例中的排布步骤的示例，其中，区域(a)是多芯同轴电缆的端部的平面图，区域(b)是多芯同轴电缆的端部的侧视图。
图8是用于制造根据本发明的端部带连接部件的多芯同轴电缆的方法的实施例中的末端处理步骤的示例，其中，区域(a)是多芯同轴电缆的端部的平面图，区域(b)是多芯同轴电缆的端部的侧视图。
图9是用于制造根据本发明的端部带连接部件的多芯同轴电缆的方法的实施例中的导体连接步骤的示例，其中，区域(a)是多芯同轴电缆的端部的平面图，区域(b)是多芯同轴电缆的端部的侧视图。
图10是用于制造根据本发明的端部带连接部件的多芯同轴电缆的方法的实施例中的覆盖步骤的示例，其中，区域(a)是多芯同轴电缆的端部的平面图，区域(b)是多芯同轴电缆的端部的侧视图。
具体实施方式
将参考附图描述本发明的实施例。附图是出于说明性的目的，而不是为了限制本发明。在附图中，为了避免重复的描述，用相似的附图标记表示相似的部件。附图中的尺寸比例未必精确。
图1是示出根据本发明实施例的端部带连接部件的多芯同轴电缆的端部的局部展开图，其中，区域(a)是沿垂直于电路板12的方向看到的视图，区域(b)是沿平行于电路板12的方向看到的视图。端部带连接部件的多芯同轴电缆设有多芯同轴电缆11以及与多芯同轴电缆11相连的电路板(连接部件)12。电路板12设置在例如内窥镜的顶端。
图2是多芯同轴电缆11的横截面图。多芯同轴电缆11包括多根(例如，24根)成束的同轴电缆21。围绕多根同轴电缆21的外侧覆盖有由铜合金编织线制成的屏蔽层22，以确保屏蔽性能和实现机械增强，并且该组件还进一步被电缆护套23覆盖。对于电缆护套23，使用如下树脂：具有内窥镜的移动部分所需的特性，特别是良好的挠性、耐磨性以及机械特性；例如，可以使用氟树脂、聚氯乙烯(PVC)、聚氨酯(urethane)、聚烃烯、硅树脂、聚偏二氯乙烯等。
图3是同轴电缆21的横截面图。同轴电缆21具有位于同轴电缆21中心的中心导体31以及顺序同轴地设置的位于中心导体31外侧的绝缘体32、外部导体33和护套34。例如，通过扭绞多根镀锡的铜合金线31a来形成中心导体31。绝缘体32的材料是由聚烯烃(聚乙烯、发泡聚乙烯等)、乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)、乙烯-丙烯酸乙酯共聚物(EEA)、聚氯乙烯(PVC)、氟树脂等制成的绝缘材料。外部导体33由例如以横卷形式(served pattern)缠绕的多根铜合金线33a构成，并且外部导体33的外侧被由例如聚酯等树脂制成的护套34覆盖。
多芯同轴电缆11的端部要经过如下所述执行的末端处理(参见图1中的(b))。在多芯同轴电缆11中，使多根同轴电缆21和屏蔽层22以阶梯形式自末端侧顺序地露出。以预定股数(例如，8股)为组用带子41将露出的多根同轴电缆21捆扎在一起，以组成同轴电缆组42A、42B、42C。同轴电缆组42A、42B、42C彼此搭接，并且在各自对应的组中，同轴电缆21并排布置。
同轴电缆21也要经过如下所述执行的末端处理。在各同轴电缆21中，使中心导体31、绝缘体32和外部导体33以阶梯形式自末端侧顺序地露出。组成同轴电缆组42A、42B、42C的同轴电缆21的露出长度在各组之间有差异，使得同轴电缆组42A、同轴电缆组42B和同轴电缆组42C依次具有逐渐缩短的露出长度。通过将同轴电缆组42A、42B、42C的同轴电缆21的中心导体31焊接到设置在电路板12上的由配线图案构成的信号端子部分(端子部分)51上，从而对同轴电缆组42A、42B、42C的同轴电缆21进行导电连接。
通过将多根同轴电缆21分为多个同轴电缆组并且使多个同轴电缆组搭接，可以减小电路板的宽度。在该处理期间，还可以通过使中心导体的连接位置以小的增量交错开来减小电路板的表面积。通过这种布置，可以使电路板的尺寸减小到能装入例如用于内窥镜的狭窄壳体内的尺寸。
同时，在所有的同轴电缆21中，外部导体33在长度方向上的相同位置(在连接部件上的相同位置)露出，并且通过将外部导体33焊接到接地端子部分(端子部分)52上，而使外部导体33以一体的方式进行导电连接，端子部分52由横跨电路板12的整个宽度方向设置的配线图案形成。这样，可以使将外部导体焊接到接地端子部分上所需的空间更小。可选地，可以用接地棒将外部导体33共同推至与电路板12的接地端子部分52连接。
在如下露出部分A的位置以将屏蔽层22覆盖的方式安装有覆盖管(覆盖部件)61：电缆护套23已从与电路板12相连的多芯同轴电缆11上剥除。覆盖管61布置成围绕露出部分A进行紧密接触。覆盖管61设置成使从位于电路板12侧的端部61a到电路板12的边缘的距离是20mm或更小。覆盖管61的与电路板12相反的一侧处的端部61b与电缆护套23搭接，以便覆盖电缆护套23的端部的外侧。
覆盖管61优选地是由热收缩性树脂形成的热收缩管。当使用热收缩管时，通过使露出部分A穿过覆盖管61并随后进行加热，能够容易地将覆盖管61设置为与同轴电缆21的外侧紧密接触。
在多芯同轴电缆11中，需要同轴电缆从散开的位置到并排布置的位置具有预定长度。在安装覆盖管61之前同轴电缆21的末端处理期间，可以使得同轴电缆21从电缆护套23中露出的长度足够长来有效地进行末端处理操作。从而，可以将同轴电缆21并排布置。另外，能够显著地改善在安装覆盖管61之前同轴电缆21的末端处理的可操作性，可以提高后续处理的尺寸精度，并且可以实现极低的缺陷率。
通过将覆盖管61设置为从端部61a到电路板12的边缘的距离是20mm或更小，可以充分地保护从电缆护套23中露出的同轴电缆21。此外，覆盖管61能够限制电缆护套23在长度方向上的移动，从而可以防止电缆护套23移至不合适的位置。通过使用覆盖管重新覆盖先前由于剥除护套而露出的屏蔽层或同轴电缆，能够将电路板的边缘到电缆护套(覆盖管)的距离保持为20mm或更小。通过使用这种方法，可以制造出如下多芯电缆：其中，从剥除部分到电路板的尺寸是5mm或更小，例如，约2至3mm。
接下来，将描述用于制造包括与电路板12相连的多芯电缆11的端部带连接部件的多芯同轴电缆的方法。首先，使还未收缩的覆盖管61从多芯同轴电缆11的端部围绕多芯同轴电缆滑动(图4)。接下来，在多芯同轴电缆11的端部，为了使同轴电缆21露出需要长度(例如，约40mm或50mm)来进行末端处理和排布处理，用CO2激光器切割电缆护套23并向端部侧拉动，以便剥除电缆护套(护套剥除步骤)。另外，用YAG激光器在预定位置处切割屏蔽层22并向端部侧拉动，以便剥除末端处理所不需要的部分(图5)。然后，将屏蔽层22向与端部相反的一侧翻折，并且用胶带等将屏蔽层22固定到电缆护套23的外侧(图6)。
图7是用于制造根据本发明的端部带连接部件的多芯同轴电缆的方法的实施例中的排布步骤的示例，其中，区域(a)是多芯同轴电缆11的端部的平面图，区域(b)是多芯同轴电缆11的端部的侧视图。在排布步骤中，用带子41将多根同轴电缆21分为包含预定股数(例如，8股)的组，从而形成扁平的同轴电缆组42A、42B、42C。在各个同轴电缆组42A、42B、42C中，同轴电缆21并排布置在一个平面内。
图8是用于制造根据本发明的端部带连接部件的多芯同轴电缆的方法的实施例中的末端处理步骤的示例，其中，区域(a)是多芯同轴电缆11的端部的平面图，区域(b)是多芯同轴电缆11的端部的侧视图。在末端处理步骤中，首先，将各组的同轴电缆21的长度调整为使得同轴电缆组42A、同轴电缆组42B及同轴电缆组42C中的同轴电缆21的露出部分的长度顺序增加。然后，在长度方向上的相同位置处用CO2激光器切割同轴电缆的护套34并进行剥除。在长度方向上的相同位置处用YAG激光器切割外部导体33并剥除。此外，用CO2激光器在接近端部处切割绝缘体32并剥除。从而，使各同轴电缆21的中心导体31、绝缘体32及外部导体33各自以阶梯形式自末端侧顺序地露出。
图9是用于制造根据本发明的端部带连接部件的多芯同轴电缆的方法的实施例中的导体连接步骤的示例，其中，区域(a)是多芯同轴电缆11的端部的平面图，区域(b)是多芯同轴电缆11的端部的侧视图。在导体连接步骤中，通过将同轴电缆组42A、42B和42C的中心导体31焊接到电路板12的信号端子部分51上而使上述中心导体31进行导电连接。通过将外部导体33焊接到电路板12的接地端子部分52上，而使外部导体33以一体的方式进行导电连接。
图10是用于制造根据本发明的端部带连接部件的多芯同轴电缆的方法的实施例中的覆盖步骤的示例，其中，区域(a)是多芯同轴电缆11的端部的平面图，区域(b)是多芯同轴电缆11的端部的侧视图。在覆盖步骤中，使翻折的屏蔽层22返回到初始位置。然后，将此前滑至多芯同轴电缆11上的覆盖管61置于电缆护套23与电路板12之间，然后将覆盖管61加热并使覆盖管61发生热收缩，从而使覆盖管61在电缆护套23与电路板12之间紧密地接触。
根据上述制造方法的实施例，通过使同轴电缆21从电缆护套23中充分地露出来对同轴电缆21执行末端处理，从而可以容易地执行同轴电缆21的末端处理，并且能够以极低的缺陷率来顺利地制造具有良好尺寸精度的多芯同轴电缆11。
当将多根同轴电缆21分为多个同轴电缆组时，组的数量不限于上述实施例中所教导的数量。可选地，可以将多根同轴电缆21设置在单排中并与电路板12相连，而不分为多个同轴电缆组。另外，屏蔽层22不是必须设置的。在这种情况下，覆盖管61会直接覆盖同轴电缆21的外侧。可选地，可以围绕多根同轴电缆21设置缠绕带，在这种情况下，覆盖管61会隔着缠绕带覆盖同轴电缆21的外侧。
在上述实施例中，就在一端处与连接部件相连的多芯同轴电缆及其制造方法方面对本发明进行了描述，然而，本发明的端部带连接部件的多芯同轴电缆也可以在两端处与连接部件相连。虽然以电路板12为实例对连接部件进行了描述，但本发明也可以应用于连接部件是连接器并且同轴电缆与连接器相连的情况。
<工业实用性>
本发明可用作医疗装置中的端部带连接部件的多芯同轴电缆等。
<引用的现有技术>
<专利文献>
专利文献1：未审查的日本专利申请No.2003-123552。

Claims (9)

1.一种端部带连接部件的多芯同轴电缆，包括：
多芯同轴电缆，其具有共同被电缆护套覆盖的多根同轴电缆，各个所述同轴电缆包括围绕中心导体同轴地顺序布置的绝缘体、外部导体和护套，在所述多芯同轴电缆的一个端部处所述同轴电缆从所述电缆护套中露出并且并排布置；
连接部件，其与所述多芯同轴电缆的所述一个端部相连，所述多根同轴电缆的中心导体和外部导体导电地连接到所述连接部件的对应端子部分；以及
覆盖部件，其在所述电缆护套与所述连接部件之间覆盖所述多根同轴电缆的外周，所述覆盖部件设置为使得从所述覆盖部件的位于连接部件侧的端部到所述连接部件的边缘的距离是20mm或更小。
2.根据权利要求1所述的端部带连接部件的多芯同轴电缆，其中，
所述多根同轴电缆分为多个同轴电缆组，并且在所述多个同轴电缆组之中的各个组中并排布置，所述多个同轴电缆组以搭接的方式与所述连接部件相连。
3.根据权利要求2所述的端部带连接部件的多芯同轴电缆，其中，
在所述多个同轴电缆组的各个组中，所述外部导体在相同的位置露出并且以一体的方式导电地连接到接地端子。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的端部带连接部件的多芯同轴电缆，其中，
从所述覆盖部件的位于连接部件侧的所述端部到所述连接部件的边缘的距离是5mm或更小。
5.根据权利要求1至3中任一项所述的端部带连接部件的多芯同轴电缆，其中，
所述覆盖部件是由热收缩性树脂形成的热收缩管。
6.一种用于制造端部带连接部件的多芯同轴电缆的方法，所述多芯同轴电缆具有多芯同轴电缆和连接部件，并且所述多芯同轴电缆具有共同被电缆护套覆盖的多根同轴电缆，各个所述同轴电缆包括围绕中心导体同轴地顺序布置的绝缘体、外部导体和护套；其中，所述用于制造端部带连接部件的多芯同轴电缆的方法包括：
护套剥除步骤，其用于剥除端部处的所述电缆护套，以使所述多根同轴电缆露出；
排布步骤，其用于将露出的多根同轴电缆并排布置；
末端处理步骤，其用于使所述多根同轴电缆中的每根同轴电缆的中心导体和外部导体露出；
导体连接步骤，其用于将所述同轴电缆的中心导体和外部导体分别导电地连接到所述连接部件的端子部分；以及
覆盖安装步骤，其用于将覆盖部件在所述电缆护套与所述连接部件之间安装至所述多根同轴电缆的外周上，从而使得自所述覆盖部件的位于连接部件侧的端部到所述连接部件的边缘的距离是20mm或更小。
7.根据权利要求6所述的用于制造端部带连接部件的多芯同轴电缆的方法，其中，
在所述排布步骤中，将所述多根同轴电缆分为多个同轴电缆组，并且在所述多个同轴电缆组中所述多根同轴电缆分别并排地布置；并且
在所述导体连接步骤中，将所述多个同轴电缆组以搭接的状态与所述连接部件相连。
8.根据权利要求7所述的用于制造端部带连接部件的多芯同轴电缆的方法，其中，
在所述末端处理步骤中，使所述多个同轴电缆组中的外部导体在所述连接部件上的相同位置露出；并且
在所述导体连接步骤中，使所述外部导体以一体的方式导电地连接到接地端子。
9.根据权利要求6至8中任一项所述的用于制造端部带连接部件的多芯同轴电缆的方法，其中，
在所述覆盖安装步骤中，将所述覆盖部件安装成使得从所述覆盖部件的位于连接部件侧的所述端部到所述连接部件的边缘的距离是5mm或更小。
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PB01 Publication
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SE01 Entry into force of request for substantive examination
C02 Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001)
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

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